JPH04183561A - Expert system for decision of process state - Google Patents

Expert system for decision of process state

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JPH04183561A
JPH04183561A JP2308666A JP30866690A JPH04183561A JP H04183561 A JPH04183561 A JP H04183561A JP 2308666 A JP2308666 A JP 2308666A JP 30866690 A JP30866690 A JP 30866690A JP H04183561 A JPH04183561 A JP H04183561A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inference
control chart
inference mechanism
expert system
trend
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2308666A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Yasumoto
安本 雅昭
Hisaaki Eto
江藤 寿晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nachi Fujikoshi Corp
Original Assignee
Nachi Fujikoshi Corp
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Publication date
Application filed by Nachi Fujikoshi Corp filed Critical Nachi Fujikoshi Corp
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Publication of JPH04183561A publication Critical patent/JPH04183561A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Devices For Executing Special Programs (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute the management of process effectively, by executing the function deciding a process state automatically by a computer, with 1st, 2nd inference mechanisms with the use of a management chart. CONSTITUTION:In the management chart prepared from various kinds of data measured in the process which becomes a management object, a 1st inference mechanism 6 which decides the trend of the variation of the management chart is first provided. Then, the state of process is inferred by a 2nd inference mechanism 8 from the inference result with respect to the trend obtained by this 1st inference mechanism 6.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は製造工程などで工程状態の判断を自動的に行う
工程状態判断エキスパートシステムに関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a process status determination expert system that automatically determines process status in a manufacturing process or the like.

(従来技術) 管理図はQC手法の−って、ある工程で加工物の寸法を
計測し、その計測結果をグラフに表して、工程の状態を
判断する有効な手段の1っである。第2図は管理図の1
種であるに−R管理図の例である。
(Prior Art) A control chart is one of the effective means of the QC method to measure the dimensions of a workpiece in a certain process, represent the measurement results in a graph, and judge the state of the process. Figure 2 is control chart 1
This is an example of a species-R control chart.

x−R管理図は、複数の計測データを時間順にグループ
(群)分けし、各グループ内の平均値と、ばらつきをそ
れぞれマ管理図、R管理図に表したものである。この管
理図の特徴は、グループ毎の平均値の変化、ばらつきの
変化が一目してわかるため、工程状態の変化がわかりや
すいことである。管理されている工程では、常に管理図
を作成し、その管理図からオペレータが工程の状況を判
断し、工程異常の発見、予知を行って、対策を実施して
いる。
The x-R control chart divides a plurality of measurement data into groups in time order, and represents the average value and variation within each group in a Ma control chart and an R control chart, respectively. The feature of this control chart is that changes in the average value and variation for each group can be seen at a glance, making it easy to understand changes in process status. In managed processes, control charts are always created, and operators judge the process status from the control charts, discover and predict process abnormalities, and take countermeasures.

(従来技術の課題) 以上述べたように管理図は工程の状態を判断し、対策す
る工程管理の有効な手段として、QC手法の重要な管理
手法に位置づけられている。
(Problems with the Prior Art) As described above, control charts are positioned as an important control method of QC methods as an effective means of process control for determining the state of a process and taking countermeasures.

しかし、データから管理図のグラフを自動的に作成する
手段についてはコンピュータソフトなどが商品として販
売されているが、作成された管理図のグラフから工程の
状態を判断する部分については、熟練したオペレータが
行っているのが現状である。従って、熟練者が何らかの
理由で不在となると、折角管理図を作成しても、その工
程の管理が十分に実施できなくなる欠点があった。
However, while computer software and other products are available for automatically creating control chart graphs from data, skilled operators are required to judge the process status from the created control chart graphs. This is what is currently being done. Therefore, if a skilled person is absent for some reason, the process cannot be adequately managed even if a control chart is created.

本発明の課題は上記問題点を解決し、自動的に工程の状
態を判断できる工程状態判断エキスパートシステムを提
供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide an expert system for determining process status that can automatically determine the status of a process.

(課題を解決するための手段) 本発明によれば、管理対象となる工程内で計測した各種
データから作成された管理図において、まず管理図の変
化の傾向を判断する第1の推論機構と第1の推論機構に
より得られた傾向に関する推論結果から工程の状態を推
論する第2の推論機構からなる工程状態判断エキスパー
トシステムが提供された。
(Means for Solving the Problems) According to the present invention, in a control chart created from various data measured in a process to be managed, a first inference mechanism that first determines the tendency of change in the control chart; A process state determination expert system has been provided that includes a second inference mechanism that infers the state of the process from the inference results regarding trends obtained by the first inference mechanism.

(実施例) 以下、本発明の具体的な実施例について説明する。ここ
では、加工物の加工寸法から工程の状態を判断する例に
ついて説明する。
(Example) Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. Here, an example will be described in which the state of the process is determined from the processed dimensions of the workpiece.

第1図は、工程状態の判断の処理フローを示したもので
ある。1は加工物、2は加工物の加工寸法を計測する電
気マイクロメータなどの寸法計測器である。2の出力は
増幅/A−D変換人変換ツカバッファいて、増幅、さら
にデジタル信号処理の場合はデジタル信号に変換される
。4の平均値/ばらつき計算器では3から得られる計測
データをグループ(群)毎のデータとして、グループ内
の計測データの平均値、ばらつきを計算する。4で得ら
れた平均値(マ)、ばらつき(R)のデータは随時時間
的な流れとして、メモリ5に記憶されていく。第2図は
メモリ5に記憶されているデータをグラフ化したもので
、通常x−R管理図と呼ばれるものである。
FIG. 1 shows a processing flow for determining process status. 1 is a workpiece, and 2 is a dimension measuring instrument such as an electric micrometer for measuring the machining dimensions of the workpiece. The output of 2 is sent to an amplification/A-D converter buffer, where it is amplified and further converted into a digital signal in the case of digital signal processing. The average value/variation calculator in step 4 uses the measurement data obtained in step 3 as data for each group, and calculates the average value and variation of the measurement data within the group. The data of the average value (Ma) and the variation (R) obtained in step 4 are stored in the memory 5 as a temporal flow. FIG. 2 is a graph of the data stored in the memory 5, which is usually called an x-R control chart.

次にメモリ5に記憶されているデータを基に第1の推論
機構6を起動する。第1の推論機構6は、データの傾向
、例えば連(第2図の11)、上昇傾向(第2図の12
)、下降傾向(第2図の13)、偏り(第2図の14)
、などの特徴を抽出する第1のルールベース9が接続さ
れたエキスパートシステムで、例えば連続して4個のデ
ータが上昇傾向にある、中心線に対して連続して4個以
上のデータが一方に偏っている(連)などのデータの時
間的な変化の傾向を推論する。ここで、第1の推論機構
で利用する第1のルールベース9は管理図の見方として
一般化されている知識であるので、管理図の利用目的に
関係なく共通に使用できるものである。当然、連、上昇
傾向、偏りなどの異なる傾向は同時に発生することも有
り得るので、検出された傾向パターンを全てメモリ7に
記憶する。即ち、メモリ7にはデータの傾向パターンで
特徴のある部分が記憶されている。
Next, the first inference mechanism 6 is activated based on the data stored in the memory 5. The first inference mechanism 6 determines the trend of data, for example, a run (11 in FIG. 2), an upward trend (12 in FIG.
), downward trend (13 in Figure 2), bias (14 in Figure 2)
This is an expert system connected to a first rule base 9 that extracts features such as, for example, if four consecutive pieces of data are on an upward trend, or four or more consecutive pieces of data are on the other hand with respect to the center line. Infer trends in temporal changes in data, such as bias towards (ren). Here, the first rule base 9 used in the first inference mechanism is knowledge that is generalized as a way of viewing control charts, and therefore can be used in common regardless of the purpose of using the control chart. Naturally, different trends such as continuous, upward trend, and bias may occur at the same time, so all detected trend patterns are stored in the memory 7. That is, the memory 7 stores characteristic portions of data trend patterns.

最後にメモリ7に記憶されている傾向パターンのデータ
を基に第2の推論機構8を起動する。第2の推論機構は
、メモリ7に記憶されている傾向パターンから工程の異
常等を検出する第2のルールベース10が接続されたエ
キスパートシステムで、第1の推論機構で検出した傾向
パターンから実際に工程の状態を推論する。例えば、連
続4点以上の上昇傾向と下降傾向が繰り返し現れた場合
は工程状態は正常であるが、上昇傾向のみが数多く発生
した場合は異常が起こっている。この様なルールを第2
のルールベース10に入力しておくと、第1のエキスパ
ートシステムで得られた傾向データから工程の状態が正
常か、異常かを判断させることが可能となる。また、研
削盤などの加工機械の状態も推論することができる。例
えば、下降傾向が頻繁に現れ、しかもその周期が短くな
った場合は研削用砥石の摩耗が考えられる。従って、こ
の傾向を第2のルールベースlOに入力しておくと、 「砥石の摩耗が進んでいます。交換が必要です」などの
メツセージを出力して、オペレータに注意を与えること
も可能となる。この様に、第2の推論機構が利用する第
2のルールベースlOは個々の工程特有の知識である。
Finally, the second inference mechanism 8 is activated based on the trend pattern data stored in the memory 7. The second inference mechanism is an expert system connected to a second rule base 10 that detects abnormalities in the process from the trend patterns stored in the memory 7. infer the state of the process. For example, if upward trends and downward trends of 4 or more consecutive points repeatedly appear, the process status is normal, but if only upward trends occur many times, an abnormality has occurred. A second rule like this
By inputting the information into the rule base 10 of the first expert system, it becomes possible to determine whether the process status is normal or abnormal based on the trend data obtained by the first expert system. It is also possible to infer the status of processing machines such as grinders. For example, if a downward trend appears frequently and the period becomes short, the grinding wheel may be worn out. Therefore, by inputting this trend into the second rule base IO, it is possible to output a message such as "The grinding wheel is getting worn out. It needs to be replaced" to alert the operator. Become. In this way, the second rule base lO used by the second inference mechanism is knowledge specific to each individual process.

本発明の特徴は、まず、従来熟練者が行っていた管理図
から工程状態を判断する能力をエキスパートシステムを
活用することによりコンピュータで自動的に行わせるこ
とが可能となった点である。更に、個々の工程間で共通
な第1のルールベースを接続した第1の推論機構と、個
々の工程に依存した第2のルールベースを接続した第2
の推論機構でエキスパートシステムが構成される点であ
る。即ち、多くの工程に共通なルールと各工程独自のル
ールを分けることにより、少ない開発量で多くの工程状
態判断エキスパートシステムが実現できる特徴がある。
A feature of the present invention is that, by utilizing an expert system, a computer can automatically perform the ability to judge process status from a control chart, which conventionally had to be done by experts. Furthermore, a first inference mechanism connects a first rule base that is common among individual processes, and a second inference mechanism connects a second rule base that depends on each individual process.
The point is that the expert system is composed of the inference mechanism. In other words, by separating rules common to many processes and rules unique to each process, it is possible to realize many process status judgment expert systems with a small amount of development.

(発明の効果) 本発明は、上述のように基本的に管理図を用いて工程状
態を判断す−る機能をコンピュータに自動的に行わせる
ものとなり、効率的に工程の管理を行うことを可能とさ
せるものとなった。従って、実施例では、全(異なる2
種類のエキスパートシステムを実行させる様な記述を行
ったが、これは推論過程の説明を容易にするために行っ
たもので、これに限るものではない。2つのルールベー
ス9、lOは1つのルールベースとして作成しても、制
御用ルールと呼ばれる推論の順序を決めるルールを追加
すれば同様な効果が得られる。
(Effects of the Invention) As described above, the present invention basically allows a computer to automatically perform the function of determining the process status using a control chart, thereby making it possible to efficiently manage the process. It became possible. Therefore, in the example, all (two different
Although the description has been made in such a way as to execute a type of expert system, this is done to facilitate the explanation of the inference process, and is not limited to this. Even if the two rule bases 9 and 10 are created as one rule base, the same effect can be obtained by adding a rule called a control rule that determines the order of inference.

また、ここでは管理図としてx−R管理図を実施例に使
用したが、管理図は先に述べたように工程管理の目的で
作成されるもので、この他にも用途に応じて各種管理図
が知られている。本発明は工程の管理を目的に収集され
たデータを基に作成される管理図を含むものである。
In addition, although the x-R control chart was used in the example as a control chart, control charts are created for the purpose of process control as mentioned earlier, and there are also various types of control charts that can be used depending on the purpose. The figure is known. The present invention includes a control chart created based on data collected for the purpose of process management.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の構成を示す実施例説明図である。1は
加工物、2は加工物の加工寸法を計測する計測器である
。この例では、加工物の外形寸法が工程の状態を表す代
用特性として使用している。3は計測器のデータを増幅
、デジタル変換等の前処理を行う入力バッファ、4は3
から得られた計測データからx−R管理図のデータを作
成する計算器、5は4の出力を記憶するメモリ、6は5
の記憶内容と9の傾向パターンの第1のルールベースか
ら管理図の時間的変化の傾向を推論する第1の推論機構
、7は6の出力を記憶するメモリ、8は7に記憶されて
いる傾向のデータとIOの工程の状態を判断する第2の
ルールベースから工程の状態を判断、出力する第2の推
論機構をそれぞれ示す。 第2図は、第1図のメモリ5の内容を図示した管理図の
1種であるマーR管理図の例である。上のグラフが平均
値(マ)、下のグラフがばらつき(R)に対する管理図
を示す。横軸は通常時間軸となり、左から右に時間が経
過してい(。図中のCLSUCL。 LCLは管理図用の用語で、次の意味を有する。 CL:中心線 UCL:上方管理限界線 LCL:下方管理限界線 また、11−14は管理図の傾向の一例を表したもので
、11は連、12は上昇傾向、13は下降傾向、14は
偏りの例である。 第1図
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment showing the configuration of the present invention. 1 is a workpiece, and 2 is a measuring instrument for measuring the machining dimensions of the workpiece. In this example, the external dimensions of the workpiece are used as a proxy characteristic representing the state of the process. 3 is an input buffer that performs preprocessing such as amplifying the data of the measuring instrument and digital conversion, and 4 is 3
A calculator that creates x-R control chart data from the measurement data obtained from 5, 5 is a memory that stores the output of 4, and 6 is 5
7 is a memory that stores the output of 6, and 8 is stored in 7. A second inference mechanism that determines and outputs the state of a process from trend data and a second rule base that determines the state of an IO process is shown. FIG. 2 is an example of a MarR control chart, which is a type of control chart illustrating the contents of the memory 5 shown in FIG. The upper graph shows the average value (Ma), and the lower graph shows the control chart for the variation (R). The horizontal axis is usually the time axis, and time passes from left to right (CLSUCL in the diagram. LCL is a term used for control charts and has the following meaning. CL: Center line UCL: Upper control limit line LCL :Lower control limit line 11-14 are examples of trends in control charts, where 11 is a run, 12 is an upward trend, 13 is a downward trend, and 14 is an example of bias.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 管理対象となる工程内で計測した各種データから作成さ
れた管理図を入力し、あらかじめ入力し記憶された第1
のルールベースを参照して、管理図の時間的変化の傾向
を判断する第1の推論機構と第1の推論機構により得ら
れた傾向に関する推論結果を入力し、あらかじめ入力し
記憶された第2のルールベースを参照し、工程の状態を
推論する第2の推論機構からなる工程状態判断エキスパ
ートシステム。
Input a control chart created from various data measured within the process to be managed, and use the first input and memorized control chart.
The first inference mechanism that determines the tendency of temporal changes in the control chart and the inference results regarding the trends obtained by the first inference mechanism are inputted with reference to the rule base of A process state judgment expert system comprising a second inference mechanism that infers the state of the process by referring to the rule base of.
JP2308666A 1990-11-16 1990-11-16 Expert system for decision of process state Pending JPH04183561A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010526352A (en) * 2006-11-16 2010-07-29 サムスン エスディーエス カンパニー リミテッド Performance fault management system and method using statistical analysis
US9521892B2 (en) 2007-10-03 2016-12-20 Seb S.A. Portable apparatus for the steam treatment of hair
JP2022051156A (en) * 2020-09-18 2022-03-31 アンリツ株式会社 Article inspection device and article inspection system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9521892B2 (en) 2007-10-03 2016-12-20 Seb S.A. Portable apparatus for the steam treatment of hair
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